मंगल ग्रह पर पहुँचने की अगली चुनौती: मानव शरीर

नासा से चंद्रमा से मंगल ग्रह तक का कार्यक्रम एलन मस्क की महत्वाकांक्षी योजना को भेजने के लिए दस लाख लोग मंगल ग्रह पर 2050 तक लाल ग्रह पर इंसान के कदम रखने की होड़ जारी है। साथ तेजी से परिष्कृत रॉकेट और रोबोटिक्सइस लक्ष्य के रास्ते में खड़ी तकनीकी चुनौतियाँ तेजी से ख़त्म हो रही हैं।

लेकिन एक अलग मुद्दा हो सकता है जो लोगों को ग्रह से बाहर ले जाने और उन्हें सौर मंडल के बाकी हिस्सों का पता लगाने के लिए भेजने की योजना में बाधा डालता है। अंतरिक्ष में मानव शरीर के साथ अजीब चीजें घटित होती हैं, और हमें इन चिकित्सीय समस्याओं के समाधान के तरीके खोजने होंगे यदि हम अंतरिक्ष यात्रियों को मंगल मिशन जैसे कई वर्षों की लंबी अवधि के मिशन पर भेजने में सक्षम होना चाहते हैं ज़रूरत होना।

डिजिटल ट्रेंड्स ने यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के हृदय रोग विशेषज्ञ डॉ. रोहिन फ्रांसिस से बात की, जिन्होंने अंतरिक्ष चिकित्सा में अध्ययन किया है। इस बारे में कि मानव शरीर अंतरिक्ष पर्यावरण के दीर्घकालिक निवास पर कैसे प्रतिक्रिया करता है और मानव मिशनों के लिए इसका क्या अर्थ हो सकता है मंगल.

हम अंतरिक्ष में मानव शरीर के बारे में क्या जानते हैं

जब अंतरिक्ष अभियानों की बात आती है, तो दो प्राथमिक कारक होते हैं जो मानव शरीर को प्रभावित करते हैं: माइक्रोग्रैविटी और आयनीकृत विकिरण।

जैसा कि यह खड़ा है, हमारे पास वर्षों के अध्ययन से शरीर पर शून्य गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों के बारे में बहुत सारे शोध हैं अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस), और हम जानते हैं कि महीनों या वर्षों तक माइक्रोग्रैविटी में रहने से कई प्रकार की चिकित्सा होती है दुष्प्रभाव।

इन निष्कर्षों को एनालॉग अध्ययनों द्वारा समर्थित किया जाता है, जिसमें पृथ्वी पर कम गुरुत्वाकर्षण वातावरण का अनुकरण किया जाता है। फ्रांसिस बताते हैं, "माइक्रोग्रैविटी पर अधिकांश शोध माइक्रोग्रैविटी एनालॉग्स का उपयोग करते हैं।" “ये वे लोग हैं जिन्हें एक बार में हफ्तों या महीनों तक बिस्तर पर पड़े रहने के लिए भुगतान किया जाता है। पृथ्वी पर सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण का अनुकरण करने का यह सबसे अच्छा तरीका है।"

जैसे कार्यक्रम यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का बेडरेस्ट कार्यक्रम शोधकर्ताओं को स्वयंसेवकों को सिर के सिरे की ओर झुके हुए बिस्तर पर रखकर माइक्रोग्रैविटी के प्रभावों का अध्ययन करने दें, जो रक्त और तरल पदार्थों के सिर की ओर बढ़ने और मांसपेशियों के नष्ट होने के समान प्रभाव पैदा करता है दूर।

कम गुरुत्वाकर्षण में पिंडों का क्या होता है?

माइक्रोग्रैविटी के लंबे समय तक संपर्क के सबसे समस्याग्रस्त प्रभावों में से एक मांसपेशी शोष है, क्योंकि मांसपेशियों को गुरुत्वाकर्षण का प्रतिकार करने और सीधा रहने के लिए कोई बल लगाने की आवश्यकता नहीं होती है। समय के साथ, पूरे शरीर की मांसपेशियां सूख जाती हैं, जिससे अंतरिक्ष यात्रियों के पृथ्वी के पूर्ण-गुरुत्वाकर्षण वातावरण में लौटने पर बड़ी समस्याएं पैदा होती हैं। यही कारण है कि आईएसएस पर अंतरिक्ष यात्री अपनी मांसपेशियों को यथासंभव काम करने के लिए हर दिन दो घंटे व्यायाम करते हैं।

माइक्रोग्रैविटी के कारण होने वाले अन्य मुद्दों में हड्डियों के घनत्व का नुकसान शामिल है - मंगल मिशन के संभावित प्रभावों के अनुमान कहते हैं कि अंतरिक्ष यात्री अपने कंकाल द्रव्यमान का आधा हिस्सा खो सकते हैं, फ्रांसिस कहा, हालांकि उन्होंने बताया कि ये अनुमान पूरी तरह से काल्पनिक हैं - साथ ही हृदय की क्षमता में कमी, साइनस की समस्याएं और आकार में बदलाव के कारण आंखों की रोशनी कम हो गई है। नेत्रगोलक.

ये केवल कुछ लक्षण हैं जो पाए गए हैं नासा ने अपने ऐतिहासिक जुड़वां अध्ययन में, जिसमें अंतरिक्ष यात्री स्कॉट केली ने अपने समान जुड़वां भाई, मार्क केली की तुलना में अपने शरीर विज्ञान से पहले अंतरिक्ष में एक वर्ष बिताया।

“आपको तरल पदार्थ का पुनर्वितरण मिलता है, जिससे आपको शरीर का बहुत फूला हुआ ऊपरी हिस्सा और फूला हुआ सिर मिलता है। पहले, यह सोचा जाता था कि सिर में दबाव बढ़ता है, और यह नेत्रगोलक के पिछले हिस्से पर दबाव डालता है। अंतरिक्ष यात्रियों को रक्त की आपूर्ति में कमी और ऑप्टिक तंत्रिका के शोष का पता चला है, जो इंट्राक्रैनील दबाव में वृद्धि के कारण हो सकता है, ”फ्रांसिस ने कहा। हालाँकि, हाल के आंकड़ों से पता चला है कि सिर में दबाव आंखों की रोशनी कम होने का कारण नहीं है। ऐसा हो सकता है कि कोई अन्य, अभी तक अज्ञात तंत्र इन समस्याओं का कारण बन रहा हो।

जब दशकों या जीवनकाल के संदर्भ में अंतरिक्ष में और भी अधिक समय बिताने की बात आती है, तो एक और भी बड़ा चिकित्सा मुद्दा है: प्रजनन। फ्रांसिस ने कहा, "हमें यकीन नहीं है कि माइक्रोग्रैविटी में निषेचन की प्रक्रिया कितनी सफल होगी।" अध्ययनों में पाया गया है कि मानव शुक्राणु पृथ्वी की तुलना में माइक्रोग्रैविटी में कम प्रभावी ढंग से तैरते हैं, इसलिए "यहां तक ​​कि शुक्राणु का अंडे तक पहुंचना भी मुश्किल हो सकता है।" काफ़ी प्रभावित हुआ।” शून्य गुरुत्वाकर्षण में चूहों के बीच प्रजनन पर हाल के शोध से पता चला है कि वे सफलतापूर्वक गर्भधारण कर सकते हैं, लेकिन वे जल्द ही गर्भपात हो गया.

मनुष्यों के लिए पृथ्वी से दूर कल्पना करना भी संभव नहीं हो सकता है, जो दीर्घकालिक ऑफ-वर्ल्ड कॉलोनी के निर्माण की संभावना पर बाधा डालता है।

मंगल ग्रह पर गुरुत्वाकर्षण के बारे में क्या?

एक मुद्दा जिस पर अभी तक ध्यान नहीं दिया गया है वह यह है कि शून्य-गुरुत्वाकर्षण वातावरण से अनुसंधान कैसे किया जाता है आईएसएस मंगल के निम्न गुरुत्वाकर्षण वातावरण पर लागू होगा, जहां गुरुत्वाकर्षण लगभग 38% है धरती। ऐसा हो सकता है कि गुरुत्वाकर्षण बल की एक सीमा होती है जिसके नीचे शरीर चिकित्सा संबंधी समस्याओं का अनुभव करना शुरू कर देता है। या यह एक रैखिक संबंध हो सकता है, इसलिए मंगल ग्रह पर अंतरिक्ष यात्रियों पर प्रभाव आईएसएस पर अंतरिक्ष यात्रियों पर प्रभाव से कम होगा। जब तक हमारे पास इस रिश्ते के बारे में अधिक डेटा नहीं है, तब तक निश्चित रूप से जानने का कोई तरीका नहीं है।

फ्रांसिस ने कहा, "मंगल ग्रह का गुरुत्वाकर्षण वास्तव में इनमें से कई समस्याओं को रोकने के लिए पर्याप्त मजबूत हो सकता है।" “यदि आपके पास कुछ गुरुत्वाकर्षण है, भले ही यह पृथ्वी से कम है, और आप इसे व्यायाम जैसे प्रति उपायों के साथ जोड़ते हैं, तो यह ठीक हो सकता है। यह वहां की यात्रा है जिसे मुख्य चुनौती माना जाता है।

मंगल की सतह पर होने से अंतरिक्ष यात्रियों की स्थिति को बनाए रखा जा सकता है, या वे यात्रा के दौरान खोई हुई कुछ मांसपेशियों और कंकाल के द्रव्यमान को भी पुनः प्राप्त कर सकते हैं। "अब तक के अनुमान अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा माइक्रोग्रैविटी का अनुभव करने पर आधारित हैं, क्योंकि हम निश्चित नहीं हैं कि उन छह महीनों को कैसे ध्यान में रखा जाए जो वे सतह पर बिता सकते हैं।"

कमरे में हाथी: आयनकारी विकिरण

माइक्रोग्रैविटी वातावरण के साथ वर्षों के अनुभव के कारण, अंतरिक्ष एजेंसियों ने उनके कारण होने वाली अधिकांश चिकित्सा समस्याओं को कम करने और संबोधित करने के लिए रणनीतियाँ विकसित की हैं। लेकिन एक बिल्कुल अलग मुद्दा है जो तब उठता है जब मनुष्य पृथ्वी के सुरक्षात्मक चुंबकीय क्षेत्र से परे अंतरिक्ष की खोज शुरू करते हैं। इस सुरक्षित आश्रय के बाहर, अंतरिक्ष में घूमने वाली हर चीज़ पर खतरनाक ब्रह्मांडीय किरणों की बमबारी होती है। इस सुरक्षित आश्रय स्थल से बाहर जाने वाले एकमात्र मानव मिशन चंद्रमा मिशन हैं, लेकिन उनमें महीनों या वर्षों के बजाय केवल कुछ हफ्तों के लिए विकिरण का जोखिम शामिल था।

हम जानते हैं कि ब्रह्मांडीय किरणें नाजुक इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुंचा सकती हैं, इसलिए अंतरिक्ष यान जो पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर से परे यात्रा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, उनके घटकों की सुरक्षा के लिए परिरक्षण होता है। लेकिन यही किरणें मनुष्यों के लिए संभावित रूप से घातक हैं, और हम अभी यह समझना शुरू ही कर रहे हैं कि वे मानव शरीर को कैसे प्रभावित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, चूहों पर शोध से पता चला है कि विकिरण के संपर्क में आने से कोई प्रभाव नहीं पड़ सकता है न केवल शरीर बल्कि मस्तिष्क भी, और यहां तक ​​कि व्यवहार में परिवर्तन भी हो सकता है जैसे चिंता की दर में वृद्धि।

विकिरण जोखिम कोई ऐसी चीज़ नहीं है जिसके प्रभाव को उसी तरह से सुधारा जा सकता है जिस तरह से मांसपेशी शोष को कम किया जा सकता है। अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण से बचाने का एकमात्र तरीका भौतिक संरचनाओं का निर्माण करना है जो उन्हें इससे सुरक्षित रखेंगे। फ्रांसिस ने कहा, "विकिरण संभवतः मुख्य बाधा बनने जा रहा है।" “अपने आप को विकिरण से बचाने के लिए जैविक दृष्टिकोण से आप कुछ नहीं कर सकते। यह वास्तव में जीव विज्ञान या चिकित्सा के बजाय जहाज के डिजाइन और इंजीनियरिंग तक सीमित होने वाला है।"

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